船舶海水淡化装置的管理

符瑜舜

摘 要：船舶在大海中航行远离岸基，当缺乏淡水时不能及时得到补给，会影响船舶的续航能力，因此，远洋船舶都会安装海水淡化装置。海水淡化装置工作是否正常，不仅关系到船舶机械的正常冷却及消耗，还关系到船舶每位成员的生活需求。远洋船舶的船长和轮机长都非常关心海水淡化装置的运行情况。

关键词：海水淡化装置；产水量；真空度；管理

想要管理好海水淡化装置，需要先熟悉其结构组成、工作原理、正常运行满足的条件等。下面主要论述船用真空式海水淡化装置方面的内容，让学员深入了解海水淡化装置，掌握其的正确操作，保持其良好的工作状态。

1 船用真空式海水淡化装置的组成及工作原理

图1为管式真空海水淡化装置，其组成简称为：4泵2器。即4泵：海水泵、凝水泵、排浓盐水泵及真空泵；2器：蒸馏器里面下部蒸发器、上部冷凝器。船用真空沸腾式海水淡化装置是典型的废热利用装置，如图1所示。蒸发器的加热工质来自于主机冷却淡水。

当真空度达到90%～94%时，对应饱和温度为35～45 ℃。其工作原理，启动海水泵，供水阀供水，排浓盐水泵工作，真空泵工作，当真空度达到90%～94%时，打开蒸发器的加热工质水阀同时打开冷凝器的冷却海水阀，当冷凝水水位达到2/3时，启动凝水泵抽水至淡水柜。

2 影响海水淡化装置工作的因素

2.1 影响造水量的因素

蒸发量大造水量多，给水量、加热量大则蒸发量大；蒸发器加热量由传热系数、换热面积、加热水温度及海水温度影响。

造水量低的原因有以下几种。

（1）热交换器海水侧太脏或堵塞；加热侧有空气，阻碍热量的交换。（2）蒸发器给水量过少，热交换面积不足。（3）真空度偏低，引起海水沸腾温度升高。（4）蒸发器加热水温度低或水量太小。（5）蒸发器供给的海水量过多，使之不能充分沸腾、蒸发。（6）凝水回流电磁阀密封不紧，冷凝水从凝水泵的出口漏回蒸发器。

影响造水量的主要因素是真空度，或使用的蒸发器、冷凝器使用过久使传热性能变差。

2.2 真空度保持的条件

（1）冷凝能力要与蒸发量相匹配，否则蒸汽过多影响真空度。

（2）真空泵应具有足够抽气能力。当工作水压力低、工作水温度高及工作水排出背压高则真空泵的抽气能力降低，还有真空泵的喷嘴磨损、堵塞及吸入阀卡死均使真空度降低。

（3）蒸馏装置的密封垫片要保持良好密封性，否则会漏入空气。

2.3 影响加热面结垢的因素

水垢主要成分：碳酸钙（最主要）（泥渣）；氢氧化镁（泥渣，高温变硬）；硫酸钙（硬垢，最有害）。

2.3.1 海水的沸点

蒸发温度越高则盐在海水的溶解度越小，产生的水垢越多；当温度低于75 ℃时，主要产生碳酸钙水垢；当温度高于75 ℃时，氢氧化镁水垢增加；当温度高于83 ℃时，氢氧化镁水垢占多，硫酸钙水垢有所增加。

2.3.2 盐水的含盐量

海水供给量不足，浓海水含盐量越大，难溶盐的含量就越大，水垢更易生产。当海水浓缩率达到1.5时，硫酸钙开始析出，达到3将大量析出。盐水含盐量由给水倍率控制，给水倍率：给水流量/淡水流量，蒸发器底部盐水含盐量/供给海水含盐量为浓缩率。

2.3.3 传热温差

加热水进出口温差太大，与蒸发器换热面接触的海水迅速汽化而浓缩，当浓缩率大于1.5时，使结垢量更严重，Mg（OH）2和CaSO4硬质水垢更易生成。

3 海水淡化装置的启动

船舶主机定速航行，船舶离岸基20海里以上的距离，海水无污染则可启动海水淡化装置造水。

（1）启动海水泵，冷却器供海水并给海水侧放气。（2）启动造水机海水泵，向真空泵、抽盐水泵供海水。当真空度达到要求时，向蒸发器供海水然后向蒸发器供加热水并放气。（3）调节主机冷却淡水旁通阀，使蒸发器的加热水量适当。（4）产水后，调节冷却器进水量，保持合适的真空度。（5）当产水量达到水位的2/3时，启动冷凝水泵并启动盐度计检测冷凝水含盐量[1]。

4 运行中的管理

一般海水淡化装置的海水泵保持正常的排出压力，真空度稳定在90%～94%，海水淡化装置一般都能正常运行，无需再次调节，值班人员正常巡视即可。

4.1 给水倍率的控制

供水阀一般为节流孔板或加载弹簧的自动调节阀，只要海水压力正常，节流孔不堵，给水倍率都能保持在3～4，若给水倍率太大，则产水量降低，反之则易结垢。

4.2 凝水水位的控制

凝水泵一般为离心泵，其出口阀为加载弹簧的自动压力调节阀，离心泵的流量能随着凝水水位的变化自动调节。当造水机正常运行后，对真空度和产水量扰动最多的是海水温度的变化，因此，保证真空度不变，其他因素无需调节。

4.3 真空度的控制

当真空泵正常运行后，真空度的大小是通过调节冷却水流量来控制的，加大冷却水流量则真空度升高，沸腾激烈易造成冷凝水含盐量增加，反之产水量减少，一般保持冷却水进、出口温差5～6 ℃即可。

4.4 产水量的控制

造水机的产水量主要是通过改变蒸发器的加热水的温度和流量的大小来控制，加大加热水流量则产水量增加，反之产水量减少，一般保持加热水进、出口温差6～9 ℃即可。

5 海水淡化装置的停止

当船舶主机需要机动操车时，或离岸太近海水不干净或淡水舱已满无需造水时，可停止海水淡化装置。

（1）慢慢调大加热水旁通阀，再关闭造水机加热水进、出口阀，这时注意主机缸套冷却水的温度调节；（2）停止冷凝水泵；（3）关闭盐度计；（4）大概15 min后，停止造水机海水泵，关闭进、出口阀；（5）打开真空破坏阀；关闭喷射泵同舷外阀；（6）关闭冷凝水泵至淡水舱的截止阀。

6 海水淡化装置的检修

6.1 漏气的检修

造水机能否正常工作，其真空度需保持在90%～94%，一旦漏气则无法达到要求。一般关闭各相关阀门，启动造水机海水泵，真空度抽至93%，然后停止，若1 h内真空度下降超过10%，则密封性不达标，可采用肥皂水泡或香烟查漏。

6.2 漏水的檢修

若是板式造水机，打开冷凝器和蒸发器的端盖，分别给冷凝器供冷却水，蒸发器供加热水，然后观察冷凝器和蒸发器是否有水珠渗出；若是管式造水机，一般检查冷凝器是否漏水，关闭冷凝水泵出口阀，关闭加热水进、出口阀，仅给冷凝器供冷却海水，观察冷水水位是否增加，若增加则漏水，若不变则正常。

6.3 换热器的清洁

判断换热器是否脏，一般是检查蒸发器加热水进、出口温度差值，冷凝器冷却水进、出口温度差值，若温度差值太小则换热器脏，反之正常。

7 结语

船舶海水淡化装置实际管理中，除以上情况外还会碰到各种情况。海水淡化装置产生的淡水水质主要由盐度器检测，有的船员在实际管理中，由于盐度计的频繁误报警而关闭盐度计电源，这是不可取的，应查明故障，保证水质的质量要求。船舶海水淡化装置因型号的不同在管理上略有差别，一定要熟悉说明书，根据说明书的要求检查和管理。

[参考文献]

[1]潘新祥.船舶辅机[M].北京：人民交通出版社，2012.